[發明專利]一種平抑風功率波動的多種混合儲能系統

在審

• 申請號: 202010107953.3
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111431190A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 裴麗娜;黃哲;李志強;李鵬;李邦興
• 申請（專利權）人: 固安華電天仁控制設備有限公司;北京華電天仁電力控制技術有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32;H02J3/38;H02J7/34
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 趙卿

本申請公開了一種平抑風功率波動的多種混合儲能系統，包括全釩液流電池與磷酸鐵鋰電池儲能系統、超級電容儲能系統、超級電容控制系統和電池控制系統；超級電容控制系統對外輸出經過一次平抑后的風功率P_w1(t)；電池控制系統實時采集全釩液流電池與磷酸鐵鋰電池儲能系統的全釩液流電池電量狀態SOC₂(t)、磷酸鐵鋰電池電量狀態SOC₃(t)，超級電容控制系統輸出的風功率P_w1(t)、全釩液流電池的充放電功率上下限值P_vrb.max、P_vrb.min和磷酸鐵鋰電池的充放電功率上下限值P_li.max、P_li.min；電池控制系統對電網輸出經過二次平抑后的風功率。解決了現有儲能系統使用壽命短、對風功率波動抑制效果差的問題。

技術領域

本發明屬于可再生能源發電系統管理技術領域，涉及一種平抑風功率波動的多種混合儲能系統。

背景技術

風能、太陽能等可再生能源發電系統固有的隨機性、間歇性特征決定了其屬于能量密度低、穩定性差、調節能力差的電能，發電量受天氣及地域的影響較大，若直接將其并網，會對電網安全、穩定、經濟運行以及電能質量造成不利影響。大容量儲能技術的應用將促進電網結構的優化，可解決可再生能源發電的隨機性、波動性等問題，實現可再生能源的友好接入和協調控制，讓其變得“可調、可控、可計劃”，促進可再生能源的利用，保證可再生能源電力系統穩定運行。

混合儲能技術彌補了單一儲能技術的很多不足，然而傳統的混合儲能系統往往采用兩種儲能介質，傳統的兩種儲能介質的混合儲能系統，使用壽命較低、投資成本高。

與此同時，目前較為普遍的混合儲能技術控制算法是一階低通濾波器原理的算法，濾波器不能隨著現場情況進行實時調節，不能有效地平抑風功率的波動。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本申請提供一種平抑風功率波動的多種混合儲能系統，能夠降低投資成本、延長儲能系統壽命的同時，進一步降低風功率波動率。

為了實現上述目標，本申請采用如下技術方案：

一種平抑風功率波動的多種混合儲能系統，包括全釩液流電池與磷酸鐵鋰電池儲能系統、超級電容儲能系統、超級電容控制系統和電池控制系統；

所述超級電容控制系統實時采集超級電容儲能系統的電量狀態SOC₁(t)、風電場的風功率P_w(t)和超級電容儲能系統充放電功率的上下限值P_sc.max、P_sc.min；

所述超級電容控制系統對外輸出經過一次平抑后的風功率P_w1(t)；

所述電池控制系統實時采集全釩液流電池與磷酸鐵鋰電池儲能系統的全釩液流電池電量狀態SOC₂(t)、全釩液流電池與磷酸鐵鋰電池儲能系統的磷酸鐵鋰電池電量狀態SOC₃(t)、超級電容控制系統輸出的風功率P_w1(t)、全釩液流電池的充放電功率上下限值P_vrb.max、P_vrb.min和磷酸鐵鋰電池的充放電功率上下限值P_li.max、P_li.min；

所述電池控制系統對電網輸出經過二次平抑后的風功率。

本發明進一步包括以下優選方案：

優選地，所述超級電容控制系統包括超級電容低通濾波器模塊、超級電容模糊控制器模塊和超級電容SOC修正模塊；